Bài Giảng Môn Công Nghệ Truyền Tải Quang

1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN c«ng nghÖ truyÒn t¶I quang Bộ môn TÍN HIỆU & HỆ THỐNG Khoa VT1 (Dùng cho các lớp ĐHCQ chuyên ngành VT) BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG[.]

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG BÀI GIẢNG MễN công nghệ truyền tảI quang (Dựng cho cỏc lp ĐHCQ chun ngành VT) Bộ mơn: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - Khoa VT1 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TI QUANG GiớI THIệU MÔN HọC Thi lng mụn học:  3TC (34LT + 8BT + 2TH+1TH)  Mục tiêu:  Kiến thức: Trang bị cho sinh viên kiến thức ghép kênh quang theo bước sóng WDM, kỹ thuật truyền tải IP/WDM, kỹ thuật khuếch đại quang, bù tán sắc, chuyển mạch quang, công nghệ mạng truy nhập quang số công nghệ quang tiên tiến  Kỹ năng: Rèn cho sinh viên có kỹ nghiên cứu, phân tích, đánh giá công nghệ mạng truyền tải quang  Thái độ, chuyên cần: Tập cho sinh viên khả nghiên cứu độc lập, trách nhiệm tính xây dựng hoạt động nhóm  Nội dung:        Chương 1: Công nghệ truyền tải WDM Chương 2: Khuyếch đại quang (OA) Chương 3: Bù tán sắc Chương 4: Truyền tải IP/WDM Chương 5: Mạng truy nhập quang FTTx Chương 6: Quản lí điều khiển mạng quang Chương 7: Một số công nghệ quang tiên tiến www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TI QUANG GiớI THIệU MÔN HọC Ti liu tham khảo: A Học liệu bắt buộc: 1- Bài giảng “Công nghệ truyền tải quang” Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông, 2010 B- Học liệu tham khảo: 2- Cao Hồng Sơn Công nghệ IP WDM Nhà xuất Bưu Điện, 8-2005 3- Hồng Văn Võ Cơng nghệ mạng hệ sau Nhà xuất Bưu Điện, 2008 4- Vũ Văn San Hệ thống Thông Tin Quang, tập Nhà xuất Bưu Điện, 2008 5- Vũ Văn San Hệ thống Thông Tin Quang, tập Nhà xuất Bưu Điện2009 6- Đỗ Văn Việt Em Hệ thống thông tin quang II Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, 2007 7- J M Senior, “Optical Fiber Communications: Principles and Practice” Second edition, Prentice Hall, 1993 8- G Keiser,“Optical Fiber Communications” Third edition, McGraw-Hill, 2001 9- G P Agrawal Fiber-Optic Communication Systems Second edition, John Wiley & Sons, 1997 10- Govind P.Agrawal, Fiber-Optic Communications Systems,John Wiley & Sons, Inc, 2002 11- Silvello Betti, Giancarlo De Marchis, Eugenio Iannoe.Coherent Optical Communications Systems John Wiley & Sons, Inc, 1995 12- Martin Maier, Optical Switching Networks, 2008 13- Kevin H Liu, IP over WDM, John Wiley & Sons, Inc, 2002 BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 www.ptit.edu.vn Trang BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYN TI QUANG ỏnh giỏ: GiớI THIệU MÔN HọC Hình thức kiểm tra Trọng số đánh giá Đối tượng đánh giá Tham gia học tập lớp (đi học đầy đủ, ý nghe giảng; tích cực tham gia thảo luận) 10% Cá nhân Bài tập /Thảo luận 10% Nhóm Kiểm tra kì 20% Cá nhân Thực hành 10% Cá nhân Kiểm tra cuối kì 50% Cá nhân www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TI QUANG nội dung Chơng 1- Công nghệ truyền tải quang Chơng 2- Khuếch đại quang (OA) Chơng 3- Bợ tán sắc Chơng 4- Truyền tảI IP/WDM Chơng 5- Mạng truy nhập quang FTTx Chơng 6- Quản lí điều khiển mạng quang B MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 www.ptit.edu.vn Trang BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG nội dung Chơng 1- Công nghệ truyền tải WDM  Tổng quan trình phát triển  Nguyên lý ghép kênh quang phân chia theo bước sóng (WDM)  Các phần tử hệ thống WDM  Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống WDM  Mạng truyền tải WDM www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang BÀI GIẢNG MƠN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.1- tỉng quan & trình phát triển Tổng quan: - Nhu cầu truyền sỗ liệu tăng cao dung lng TD tăng nhanh - Hệ thỗng truyền dẫn TDM truyền thỗng bị giỡi hạn tỗc đố - Cửa sồ trun dÉn síi quang: - WDM lµ kü tht cho phÐp trun dÉn nhiỊu kªnh bìc sâng quang trªn cỵng mèt síi quang www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang BÀI GIẢNG MÔN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.1- tỉng quan & qu¸ trình phát triển Quá trình phát triển WDM: 2000 www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghÐp kªnh WDM  Giíi thiệu: ã O-band (Original band): Dải băng tần từ 1260 nm 1360 nm ã E-band (Extended band): Dải băng tần từ 1360 nm 1460 nm ã S-band (Short wavelength band): Dải băng tần từ 1460 nm 1530 nm ã C-band (Conventional band): Dải băng tần từ 1530 nm 1565 nm ã L-band (Long wavelength band): DảI băng tần từ 1565 nm 1625 nm ã U-band (Ultra-long wavelength band): DảI băng tần từ 1625 nm 1675 nm www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghÐp kªnh WDM  Sơ đồ khối chung & nguyên lý ghép kênh quang WDM: OTU - Bộ chuyển phát quang PA - Bộ tiền khuyếch đại quang MUX/DEMUX - Bộ ghép/tách bước sóng LA - Bộ khuyếch đại đường truyền BA - Bộ khuyếch đại cơng suất S - Bước sóng kênh giám sát quang (OSC) www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 10 BÀI GIẢNG MÔN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghÐp kªnh WDM Phân loại & chuẩn ca hệ thống WDM: Hệ thỗng WDM đơn hỡng: www.ptit.edu.vn B MễN: TN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 11 BÀI GIẢNG MƠN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghép kênh WDM Phân loại & chuẩn ca hệ thống WDM: Hệ thỗng WDM song hỡng: www.ptit.edu.vn B MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 12 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyên lý ghép kênh WDM Các chuẩn ca hƯ thèng WDM: 18 BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 www.ptit.edu.vn Trang 13 BÀI GIẢNG MÔN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghÐp kªnh WDM  C¸c chn cða hƯ thèng WDM:  HƯ thèng W-WDM: - GhÐp hai kªnh bưìc sâng ê hai cưa så trun dÉn kh¸c - Chi phÝ thÊp - Dung lớng khoảng cách bị giỡi hạn www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 14 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyên lý ghép kênh WDM Các chuẩn cða hÖ thèng WDM:  HÖ thèng CWDM: - GhÐp kênh bỡc sõng cõ khoảng cách kênh 20nm (2500 GHz) theo tiêu chuẩn ITU-T G 694.2 dải 1270 1610 nm - ứng dụng hệ thỗng cự li ngắn, trung bình - Chi phí thấp, dung lớng bị giỡi hạn (18 ) www.ptit.edu.vn B MễN: TN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 15 BÀI GIẢNG MƠN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghép kênh WDM Các chuẩn ca hệ thống WDM: Hệ thống D-WDM: - Ghép kênh bỡc sõng cõ khoảng cách kênh 200 GHz (200, 100, 50, 25… GHz) theo tiªu chuÈn ITU-T G 692 - øng dụng hệ thỗng cự li ngắn đến cự li dài vỡi dung lớng lỡn - Chi phí tăng theo chiều dài hệ thỗng, sỗ lớng kênh gi¶m theo  www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 16 BÀI GIẢNG MÔN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyªn lý ghÐp kªnh WDM  Lưới bước sóng ITU-T G692    C f 2 c f (t¹i f=193.1 THz) www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 17 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.2- Nguyên lý ghép kênh WDM Các tham số cða hƯ thèng WDM: - Số lượng kênh bước sóng: N - Khoảng cách kênh bước sóng: DI () - Băng thông sử dụng hệ thống: NDI - Tốc độ truyền tin kênh bước sóng: B - Dung lượng hệ thống: NB - Dung lượng truyền dẫn hệ thống: NBL - Hiệu suất sử dụng kênh bước sóng: B/DI www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 18 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG  Bài tập: Bài 1: Cho mô hình hệ thỗng WDM (không sử dụng khuếch đại động truyền) đơn hỡng điểm - điểm sử dụng bỡc sõng băng C Mổi bỡc sõng hoạt đống tỗc đố 40 Gbit/s Khoảng cách bỡc sõng 100 GHz - HÃy tính tồng dung lớng cùa hệ thỗng theo đơn vị Gbit/s - Tính tồng băng thông sử dụng cùa hệ thỗng theo đơn vị nm - Nếu bỡc sõng cõ giá trị 1551,72 nm, hÃy tính bưìc sâng 2, 3, 4, 5, 6  Bµi 2: Cho mô hình hệ thỗng WDM (không sử dụng khuếch đại động truyền) đơn hỡng điểm - điểm sử dụng bỡc sõng băng C Mổi bỡc sõng hoạt đống tỗc đố 10 Gbit/s Khoảng cách bỡc sõng 50 GHz - HÃy tính tồng dung lớng cùa hệ thỗng theo đơn vị Gbit/s - Tính tồng băng thông sử dụng cùa hệ thỗng theo đơn vị nm - Nếu bỡc sõng cõ giá trị 1550,92 nm, hÃy tính bỡc sõng 2, 3, 4, 5, 6 www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 19 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG  Bài tËp vỊ nhµ:  Bài 1: Cho mô hình hệ thỗng WDM (không sử dụng khuếch đại động truyền) đơn hỡng điểm- điểm sử dụng bỡc sõng băng L Mổi bỡc sõng hoạt đống tỗc đố 2,5 Gbit/s Khoảng cách bỡc sõng 50 GHz - HÃy tính tồng dung lớng cùa hệ thỗng theo đơn vị Gbit/s - Tính tồng băng thông sử dụng cùa hệ thỗng theo đơn vị nm - Tính hiệu suất sử dụng kªnh bưìc sâng - NÕu bưìc sâng 1 bºng 1576,20 nm, h·y tÝnh c¸c bưìc sâng 2, 3, 4  Bài 2: Cho mô hình hệ thỗng WDM (không sử dụng khuếch đại động truyền) đơn hỡng điểm - điểm sử dụng bỡc sõng băng L Mổi bỡc sõng hoạt đống tỗc đố 10 Gbit/s Khoảng cách bỡc sõng 100 GHz - HÃy tính tồng dung lớng cùa hệ thỗng theo đn vị Gbit/s - Tính tồng băng thông sử dụng cùa hệ thỗng theo đơn vị nm - Tính hiệu suất sử dơng kªnh bưìc sâng - NÕu bưìc sâng 1 bºng 1586,20 nm, h·y tÝnh c¸c bưìc sâng 2, 3, 4 www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 20 10 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TI QUANG 6.3- Các công nghệ điều khiển mạng quang  ASON:  Đặc điểm: • Mạng quang chuyển mạch tự động ASON Study Group 15 ITU-T, ban tiêu chuẩn viễn thông ITU-T phát triển • Cũng hầu hết dự án khác ITU-T, ASON phát triển theo kiểu từ xuống dưới, bắt đầu danh sách yêu cầu, tiếp đến kiến trúc lớp cao đến kiến trúc thành phần đơn • ASON đề xuất để giải vấn đề hạn chế hệ thống SDH sử dụng: trình cấu hình dịch vụ phức tạp, hiệu sử dụng băng thông thấp, khả bảo vệ đơn điệu • ASON đề xuất bước tiến trình quản lý kết nối mạng quang www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 18 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGH TRUYN TI QUANG 6.3- Các công nghệ điều khiển mạng quang ASON: Cỏc u im: ã Cấu hình dịch vụ nhanh chóng: cách cấu hình end-to-end Để cấu hình dịch vụ cần chọn nút nguồn, nút đích, u cầu băng thơng kiểu bảo vệ, mạng tự động thực phần việc cịn lại • Hiệu sử dụng băng thơng: Các mạng quang truyền thống có lượng lớn tài nguyên dự phòng thiếu chế bảo vệ, hồi phục chức định tuyến Với khả định tuyến ASON cung cấp bảo vệ với tài ngun dự phịng tăng hiệu sử dụng tài nguyên mạng • Cơ chế bảo vệ hồi phục dịch vụ linh hoạt: Trong ASON, mơ hình mạng chủ yếu lưới, bên cạnh chế bảo vệ cũ sử dụng mô hình chuỗi vịng, chức hồi phục linh hoạt sử dụng cho dịch vụ nhằm đưa lại khả hồi phục tối ưu Tùy theo khác thời gian tính chất hồi phục dịch vụ, nhiều loại dịch vụ xây dựng mạng ASON để phù hợp với yêu cầu khác khách hàng www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 19 BÀI GIẢNG MễN CễNG NGH TRUYN TI QUANG 6.3- Các công nghệ ®iỊu khiĨn m¹ng quang  ASON:  Kiến trúc ASON: • Chia làm mặt phẳng chính: mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển mặt phẳng quản lý www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 20 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYN TI QUANG 6.3- Các công nghệ điều khiển mạng quang GMPLS: c im: ã GMPLS (Generalized Multiprotocol Labed Switching) bước phát triển MPLS GMPLS mở rộng chức đ/k mạng MPLS, cho phép kiến tạo mặt phẳng đ/k quản lý thống khơng lớp mạng mà cịn thực lớp ứng dụng, truyền dẫn lớp vật lý Việc kiến tạo mặt phẳng đ/k thống lớp mạng hứa hẹn khả tạo mạng đơn giản điều hành quản lý, cho phép cung cấp kết nối từ đầu cuối-đầu cuối, quản lý tài nguyên mạng tự động cung cấp mức QoS khác ứng dụng mạng • Sự đa dạng phức tạp quản lý phần tử mạng lớp mạng khác nhân tố thúc đẩy việc nghiên cứu cải tiến giao thức MPLS thành GMPLS nhằm thống quản lý thực thể mạng không phương thức chuyển mạch gói mà MPLS thực mà cịn lĩnh vực chuyển mạch thời gian, không gian quản lý GMPLS mở rộng chức hỗ trợ giao thức IP để điều khiển thiết lập giải phóng đường chuyển mạch nhãn LSP cho mạng hỗn hợp bao gồm chuyển mạch gói, chuyển mạch kênh, mạng quang www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 21 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 6.3- Các công nghệ điều khiển mạng quang  GMPLS:  Đặc điểm: • Một yếu tố kinh tế bật GMPLS có chức tự động quản lý tài nguyên mạng cung ứng kết nối truyền tải lưu lượng khách hàng từ đầu cuối tới đầu Việc cung ứng kết nối cho khách hàng theo kiểu truyền thống mạng truyền tải Ring SDH có đặc điểm mang tính nhân cơng, thời gian đáp ứng dài chi phí kết nối cao Cơng nghệ GMPLS cho phép nút mạng tự động cung cấp kết nối theo yêu cầu giá thành chi phí cung cấp kết nối giá thành quản lý bảo dưỡng giảm nhiều, thời gian cung ứng kết nối cung cấp dịch vụ giảm nhiều so với phương pháp truyền thống (tính theo phút so với tuần tháng phương thức nhân cơng truyền thống) www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 22 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGH TRUYN TI QUANG GMPLS: 6.3- Các công nghệ ®iỊu khiĨn m¹ng quang  Các giao thức GMPLS: Giao thức Định tuyến OSPF–TE, IS–IS–TE Báo hiệu RSVP–TE, LDP Quản lý đường LMP www.ptit.edu.vn Mô tả Là giao thức tự động xác định cấu hình tơ-pơ mạng, thơng báo tài ngun khả dụng (ví dụ băng thơng loại hình bảo vệ ) Các điểm chủ yếu giao thức là: thơng báo loại hình bảo vệ đường (1+1, 1:1, khơng bảo vệ lưu lượng phụ), thực tìm đường (giữa nút mạng kế cận) để nâng cao khả xác định tuyến thông) mà không cần phải thực giao thức định tuyến sở địa IP CR– Các giao thức báo hiệu để thực kỹ thuật lưu lượng LSP Những chức bật giao thức định tuyến là: chuyển giao lưu lượng bao gồm loại hình lưu luợng khơng phải dạng gói, thực báo hiệu hai chiều LSP để xác định tuyến dự phòng cho trường hợp bảo vệ, thực gán nhãn cho phương thức chuyển mạch nhãn bước sóng – nghĩa bước sóng cận kề chuyển mạch theo hướng Thực chức chính: Quản lý kênh điều khiển: Đảm bảo việc thực theo chế đàm phàn thông qua tham số đường thơng (chẳng hạn sử dụng phương thức gửi có chu kỳ tin truy vấn thời gian sống gói tin) để đảm bảo tình trạng đường thông theo dõi Kiểm tra kết nối mạng: nhằm trì hoạt động kết nối nút mạng kề cận thông qua gói tin kiểm tra BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 23 BÀI GIẢNG MÔN CễNG NGH TRUYN TI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục mạng quang Mô hình bảo vệ håi phơc m¹ng quang:  Khái niệm chung trì mạng (bảo vệ & hồi phục): • Thuật ngữ trì mạng xác định [LUCT-1]: khả bảo đảm an toàn mạng với mức độ truy cập dịch vụ cho phép mạng bị cố Khả bảo đảm an toàn mạng tồn đa lớp liên quan đến việc xếp phân lớp mạng cách thức thực việc xếp • Khi thiết kế mạng, nhà thiết kế phải quan tâm đến vấn đề trì mạng, bao gồm khả tồn mạng tương lai với việc định cỡ cho mạng tương lai để bảo đảm nhu cầu trao đổi thơng tin bảo đảm an tồn mạng trước cố Điều đặc biệt quan tâm tính tốn thiết kế phát triển mạng quang • Một vấn đề quan trọng trì mạng: giúp người vận hành khai thác mạng đảm bảo chất lượng dịch vụ cho phép tạo khả cung cấp tài nguyên mạng đủ lớn có khả điều khiển linh hoạt www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 24 BÀI GIẢNG MƠN CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 6.4- B¶o vƯ hồi phục mạng quang Mô hình bảo vệ hồi phục mạng quang: Cỏc c chế trì mạng (bảo vệ & hồi phục): • Thứ nhất: Duy trì End-to-End (Đầu cuối-đến-Đầu cuối), chế tồn đơn sử dụng cho kiểu kết nối đầu cuối- đầu cuối • Thứ hai: Duy trì Cascade (tầng/đoạn/khu vực), có đa chế Một chế sử dụng sau chế khác để xử lý lỗi khu vực • Thứ (khái niệm chung nhất): xếp chồng khả tồn Nhiều chế tồn được sử dụng cho khu vực Cơ chế khu vực/đoạn/tầng hay đầu cuối - đầu cuối www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 25 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYN TI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục m¹ng quang  Các phương pháp bảo vệ mạng quang:  Khái niệm bảo vệ: • Là giải pháp kỹ thuật đặc biệt để phục hồi nhanh hoạt động cung cấp dịch vụ mạng trình khai thác Để thực bảo vệ mạng cần cung cấp mức thấp để đề phòng cố thường xuyên xảy ra, ví dụ đứt cáp,… Bảo vệ thực nhiều cấo độ khác nhau, bảo vệ tuyến, bảo vệ đoạn tuyến, bảo vệ luồng, bảo vệ phần tử thiết bị (các phần tử quan trọng thiết bị) Tuy nhiên, với nhu cầu lưu lượng trao đổi tương lai người ta thiết kế mạng có nhiều mặt phẳng (thường hai mặt phẳng) để tăng tính phịng vệ mạng viễn thơng • Một giải pháp cơng nghệ quan tâm để thực bảo an mạng chuyển mạch bảo vệ thông minh xắp xếp mạng sở Đối với lỗi nội người ta thường sử dụng chuyển mạch Trigger với thời gian phát lỗi nhanh www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 26 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục mạng quang  Các phương pháp bảo vệ mạng quang:  Khái niệm bảo vệ: • Phụ thuộc vào việc sử dụng chuyển mạch, dung lượng dự phòng mạng tính tốn thiết lập trước • Để bảo vệ mạng trước cố, cần phân biệt hai chế bảo vệ dành riêng (dedicated Protection) chia sẻ (shared Protection) • Khi bảo vệ dành riêng áp dụng tới 50% (với phương thức 1+1) dung lượng mạng dự trữ cho mục đích bảo vệ Hiển nhiên bảo vệ đưa mức bảo vệ cao hiệu khai thác Một ví dụ cho vấn đề việc thực dự phịng bảo vệ chuyển mạch vịng vơ hướng vịng Ring mạng SONET/SDH • Khi sử dụng chế độ bảo vệ chia sẻ có phần dung lượng mạng dành cho mục đích bảo vệ Như vậy, tài nguyên mạng phải phân chia để dành cho bảo vệ Cơ chế bảo vệ MPLS-TE ví dụ cho việc sử chế bảo vệ phân tải sử dụng mạng viễn thông Nhiều đường hầm LSP sử dụng tài nguyên, bảo vệ đường hầm LSP www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 27 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục mạng quang  Các phương pháp bảo vệ mạng quang:  Các phương pháp bảo vệ: • Bảo vệ mạng đường thẳng: - Bảo vệ 1+1 - Bảo vệ 1:1 - Bảo vệ 1:N • Bảo vệ mạng vịng Ring: - Bảo vệ UPSR/2 - Bảo vệ ULSR/2 - Bảo vệ BLSR/2 - Bảo vệ BLSR/4 www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 28 BÀI GIẢNG MễN CễNG NGH TRUYN TI QUANG 6.4- Bảo vệ håi phơc m¹ng quang  Phục hồi mạng quang:  Khái niệm phục hồi: • Phục hồi khắc phục lại cố để mạng tở trạng thái ban đầu Phục hồi xem chế đặc biệt cung cấp bảo vệ đề phòng cố mạng thời gian cực ngắn (khoảng giây) Về đặc trưng, phục hồi xử lý không lỗi liên kết mà lỗi xảy nút với nhiều cố Phục hồi được áp dụng nhiều mạng với topo cấu trúc dạng Mesh • Phục hồi sử dụng trung tâm hay nhánh (phục hồi phân tán) Trong trường hợp, mạng bị cố cố xác định, sau truyền thơng tin tới phần tử điều khiển để thực thủ tục phục hồi • Nói chung, phục hồi phân tán: phục hồi dịch vụ bị lỗi nhanh phục hồi tập trung Cùng với việc tính tốn sử dụng đường dự phịng, thời gian phục hồi đạt được, kỹ thuật để xây dựng phương án phục hồi Nhìn chung, phục hồi phân tán phương án phục hồi thích hợp với mạng quang www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 29 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục mạng quang  Phục hồi mạng quang:  Thời gian hồi phục: • Trong hồi phục mạng, thời gian hồi phục tham số quan trọng Như đề cập phần trên, tốc độ khôi phục vấn đề thiết kế quan trọng phát triển tuyến dự phòng Theo khuyến nghị ITU-T M.95 “Maintenance: Potenial Failure International Recognition of potential failure Transmission Start of Restoration Procedure Systems” việc xác Last Control Signal received định thời gian phục Last Restoration Opration finished hồi Transmission fully restored sau: T1 T2 T3 Tc T4 T5 Time Tt Tr T1 : T2 : T3 : T4 : Detection time Waiting time Restoration procedure time Restoration Transfer time www.ptit.edu.vn T5 : Recovery time Tc: Confirmation time Tt : Transfer time Tr : Restoration time BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 30 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục mạng quang Phục hồi mạng quang:  Thời gian hồi phục: • Trong trường hợp lỗi, thời gian node mạng node bị lỗi phát lỗi triggers, ví dụ, gặp kiện LOS SD Thời gian gọi thời gian phát T1 (Detection Time) • Tại thời điểm đó, lỗi xác nhận, thủ tục khôi phục khởi tạo Thời gian thời điểm thời điểm nhận lỗi gọi thời gian chờ T2 (Waiting Time) • Khoảng thời gian việc lúc xảy lỗi xác nhận lỗi gọi thời gian xác nhận Tc • Khoảng thời gian thực khơi phục T3, tín hiệu điều khiển phát tín hiệu thu xử lý • Khoảng thời gian yêu cầu để xử lý tín hiệu điều khiển thu cuối gọi thời gian chuyển đổi khôi phục T4 • Khoảng thời gian xác nhận lỗi thời điểm đến hoạt động khôi phục cuối kết thúc gọi thời gian chuyển T4 www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 31 BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 6.4- Bảo vệ hồi phục mạng quang  Phục hồi mạng quang:  Thời gian hồi phục: • Trong bước cuối cùng, hoạt động chuyển bảo vệ vài hoạt động đồng lại thực Khoảng thời gian gọi thời gian tìm lại T5 • Tổng thời gian từ lúc xảy lỗi lúc hoàn thành toàn q trình khơi phục gọi thời gian khơi phục • Ví dụ, thời gian phát lỗi SONET/SDH xác định vòng 10ms thời gian khơi phục vịng 60ms Tương tự, thiết bị sử dụng để triển khai mạng SONET/SDH phải phát lỗi khoảng 10ms khôi phục lưu lượng bị lỗi khoảng 50ms www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 32